Koja je suština procesa antropogene eutrofikacije vodnih tijela. Eutrofikacija - šta je to? Uzroci, znaci i posljedice procesa
Mnogi od nas su vidjeli sliku na kojoj se nekada lijepa bara, vodopad ili jezero pretvara u ružnu zelenu zamućenost. Šta se dešava sa ovim rezervoarima i šta im može pomoći da očuvaju svoj ekosistem?
Ono što uništava vodenu sredinu
Naučno, ova štetna pojava se naziva eutrofikacija. Ova riječ doslovno znači "obilnu ishranu", odnosno rezervoar je ispunjen dušikom i fosforom, što zauzvrat izaziva "cvjetanje" vode i pogoršava njenu kvalitetu. Ovaj višak ovih takođe doprinosi pretjeran izgled anaerobni mikroorganizmi. Sve to dovodi do smanjenja kisika u vodi, što uzrokuje masovni pomor riba. Također, zbog obraslih algi, preostale biljke akumulacija ne primaju dovoljno sunca, zbog čega je flora iscrpljena.
Uzroci zagađenja
Često je eutrofikacija samo prirodni proces starenja jezera. Tokom stotina godina, mulj se stalno taloži na dno, zbog čega posuda prestaje biti duboko more. Zbog toga se nekada čisti ribnjak pretvara u stajaće, mutne vode, neprikladne za ribu. Postoji i takva stvar kao što je kombinovana eutrofikacija. U ovom slučaju, mnogi faktori doprinose progresiji „pustoši“, poput opalog lišća, srušenog drveća i smeća od prolaznika i turista. Ali to nisu jedini izvori zagađenja vode. Mnoge vode stradaju isključivo zbog ljudskih aktivnosti. Priroda je "razvukla" ove ustajale procese hiljadama godina, ali su ljudi mogli da ih ubrzaju i pokvare za samo nekoliko decenija. To je zbog velikih emisija amonijaka i
Posljedice
Navedeni razlozi eutrofikacije vodnih tijela dovode do toga da se hranjive tvari počinju intenzivno pojavljivati u vodenoj sredini. Oni doprinose sljedećim procesima:
- Živi organizmi u vodi počinju da umiru i padaju na dno. Zbog opipljivog raspadanja na dubini, kiseonik praktično nestaje. Zbog toga i ostatak ribe ugine, što pokreće novi lanac, ona se raspada, kisik nestaje i eutrofikacija se povećava. To, zauzvrat, izaziva skoro
- Voda postaje tamna zbog pojave ogromnog broja planktona. Iz tog razloga svjetlost ne može prodrijeti do dna, zbog čega nestaju na dubini. korisne biljke rezervoari. Bez podvodne flore kiseonik se ne može formirati.
- Ljeti, zbog nutrijenata, situacija postaje složenija, jer se hladna voda koja teče na dnu i topla voda odozgo ne mogu miješati, pa se eutrofikacija vodenih tijela intenzivira.
- Kako se veče približava, velika količina planktona počinje apsorbirati preostali kisik, iscrpljujući rezervoar do jutra, ostavljajući ribu bez zraka. To povlači njenu smrt.
- Ako je rezervoar služio kao izvor vode za stanovništvo, vremenom može postati neupotrebljiv. To se događa jer anaerobni procesi doprinose pojavi toksičnih elemenata u vodi, kao što su metan i sumporovodik.
Znakovi kontaminacije
Eutrofikacija vodnih tijela određena je vanjskim karakteristikama. Tečnost ispušta karakterističnu "tešku" aromu, a na njenoj površini se pojavljuje premaz. Može se primijetiti i obilna pojava blata, “otočića” algi sa pačjim travom. Ovo zelenilo boji vodu u odgovarajuću nijansu. Na dnu se pojavljuje gusta, viskozna i neugodna masa organskih naslaga. Ako se ovaj proces prepusti slučaju, ribnjak će se uskoro raspasti i postati močvara.
Morsko okruženje i dušik
Nažalost, neka mora su također podložna štetnim utjecajima. Azot uglavnom ulazi u ove vode sa obližnjih zemljišta na kojima se naseljava. Ovaj element se ispire iz tla i nosi u more. U ovim krajevima obično preovladava topla klima, što izaziva brzu razgradnju organskih proizvoda.
Povrativost
Poznato je da eutrofikacija nije nepovratan proces. Može se zaustaviti i akumulacija postepeno obnavlja svoj izvorni ekosistem. Ovo se ne odnosi samo na one slučajeve kada je proces zanemarivanja još na samom početku. Čak i uz produženu „infekciju“, rezervoari su u stanju da „izleče“ sami. Ali za to postoji važan uslov. Ekosistem se obnavlja ako se curenje dušika eliminira ili smanji što je više moguće. Bilo je slučajeva restauracije kada je rezervoar bio zasićen dušikom veoma dugo. Kada je ovaj izvor uklonjen, velika količina akumuliranog materijala i dalje je ostala u tlu. Ali vegetacija je služila kao neprobojni tepih koji je sprečavao bilo kakav štetan uticaj na vodeni ekosistem. Jezero se zaista oporavljalo. Nažalost, otpočelo je vađenje u blizini rijeka i akumulacija, a ovaj „zaštitni“ sloj, koji je štitio tekućinu od dušika, je poremećen, a proces eutrofikacije je nastavljen.
Kako očistiti vodena tijela?
Ako je ribnjak, kolac ili jezero mali, u njega možete ugraditi poseban filter. Zanimljivo je da su ljudi proteklih godina na kontaminirano dno sipali drveni ugalj, koji je svojevrsni filter. Ova metoda je bila djelimično uspješna. Stvorena je i biološka metoda. U ovom slučaju, u vodu se dodaju posebni mikroorganizmi koji "jedu" višak dušika i fosfora. Ali za ovu metodu vrijedi je provesti laboratorijske analize vode kako biste tačno znali koje će bakterije biti korisne. Treća opcija je korištenje hemije, koja vam omogućava normalizaciju kiselinsko-bazne ravnoteže. I posljednji, najskuplji način je ugradnja uređaja koji puni vodeni prostor ultraljubičastim zrakama. Oni doprinose činjenici da štetni mikroorganizmi gube sposobnost dijeljenja i postepeno izumiru.
Eutrofikacija je proces pogoršanja kvaliteta vode zbog prekomjernog unosa takozvanih “biogenih elemenata” u rezervoar, prvenstveno jedinjenja dušika i fosfora. Eutrofikacija je normalan prirodni proces povezan sa stalnim ispiranjem nutrijenata sa teritorije u vodena tijela drenažni bazen, može biti rezultat i prirodnog starenja rezervoara U poslednje vreme U područjima sa velikom gustinom naseljenosti ili intenzivnom poljoprivredom, intenzitet ovog procesa se višestruko povećao zbog ispuštanja komunalnih otpadnih voda u vodna tijela, oticanja sa stočarskih farmi i preduzeća prehrambene industrije, kao i zbog ispiranja viška đubriva. sa polja. Mehanizam uticaja eutrofikacije na ekosisteme vodnih tijela je sljedeći.
1. Povećanje sadržaja nutrijenata u gornjim vodnim horizontima uzrokuje ubrzan razvoj biljaka u ovoj zoni (prvenstveno fitoplanktona, kao i obrastajućih algi) i povećanje broja zooplanktona koji se hrani fitoplanktonom. Kao rezultat toga, bistrina vode rijetko se smanjuje, dubina prodiranja sunčeve zrake smanjuje, a to dovodi do odumiranja donjih biljaka zbog nedostatka svjetlosti. Nakon odumiranja pridnenih vodenih biljaka, počinje umiranje i drugih organizama za koje te biljke stvaraju staništa ili za koje su viša karika u lancu ishrane.
2. Biljke (posebno alge) koje su se uvelike razmnožile u gornjim vodenim horizontima imaju mnogo veću ukupnu tjelesnu površinu i biomasu. Noću u ovim biljkama ne dolazi do fotosinteze, dok se proces disanja nastavlja. Kao rezultat toga, u ranim jutarnjim satima toplih dana kiseonik u gornjim vodenim horizontima je praktički iscrpljen, a uočava se smrt organizama koji žive u ovim horizontima i zahtevaju sadržaj kiseonika (nastaje tzv. „letnja smrt“).
3. Mrtvi organizmi prije ili kasnije potonu na dno rezervoara, gdje se razgrađuju. Međutim, kao što smo napomenuli u paragrafu 1, donja vegetacija umire zbog eutrofikacije i ovdje praktično nema proizvodnje kisika. Ako se uzme u obzir da se ukupna proizvodnja akumulacije povećava tokom eutrofikacije (vidi tačku 2), dolazi do neravnoteže između proizvodnje i potrošnje kisika u donjem horizontu, kisik se ovdje brzo troši, a sve to dovodi do smrti. dna i bentoske faune koja zahtijeva kisik. Sličan fenomen uočen u drugoj polovini zime u zatvorenim plitkim vodama naziva se "zimska smrt".
4. U donjem tlu, lišenom kiseonika, dolazi do anaerobne razgradnje mrtvih organizama sa stvaranjem tako jakih otrova kao što su fenoli i sumporovodik, i tako moćnog „gasa staklene bašte“ (po svom dejstvu u tom pogledu je 120 puta veći od ugljičnog dioksida) poput metana. Kao rezultat, proces eutrofikacije uništava većinu vrsta flore i faune akumulacije, gotovo potpuno uništavajući ili u velikoj mjeri transformirajući njegove ekosisteme, te uvelike narušava sanitarne i higijenske kvalitete njegove vode, sve do njene potpune nepogodnosti za plivanje i snabdijevanje pitkom vodom.
5. Glavni antropogeni izvori fosfora i azota: neprečišćene otpadne vode (posebno iz stočnih kompleksa) i oticanje đubriva sa polja. Mnoge zemlje zabranile su upotrebu natrijum ortofosfata u prašcima za pranje kako bi se smanjila eutrofikacija vodenih tijela.
· Kontaminacija može biti naznačena znakovima poput mrtve ribe, ali postoje sofisticiranije metode za otkrivanje.
Zagađenje slatke vode mjeri se u smislu biohemijska potreba za kiseonikom (BPK)- tj. koliko kiseonika zagađivač apsorbuje iz vode. Ovaj indikator vam omogućava da procijenite stepen gladovanja kiseonikom vodenih organizama. Dok je BPK standard za rijeke u Evropi 5 mg/l, u netretiranim kućnim otpadnim vodama ova brojka dostiže 350 mg/l.
· Situacija koja se razvila u proteklih 20 godina je alarmantna, jer je značajan dio vodnih tijela prekriven zelenilom i postao toksičan zbog njihovog zagađenja. Slatka voda postaje leglo potencijalno opasnih vrsta bakterija, protozoa i gljivica. Bakterije poput salmonele i listerije, kao i protozoe kao što je kriptosporidijum, nisu ništa manje opasne po ljudsko zdravlje od kolere u Evropi u 19. veku.
· Alge na površini vode djeluju kao gusta šumska krošnja, blokirajući sunčevu svjetlost. To ima štetan učinak na alge koje proizvode kisik o kojima ovise vodeni beskičmenjaci i kralježnjaci. Osim toga, proizvode određene vrste plavo-zelenih algi toksične supstance, utičući na ribe i druge vodene organizme. Zbog toga su mnoge aktivnosti rekreacije na vodi zabranjene tokom ljetnih mjeseci zbog rasta algi i toksičnosti. Razlog za cvjetanje potonjeg u jezerima i akumulacijama može biti i krčenje šuma i gnojenje šumskog tla - u oba slučaja hranjive tvari dospiju u vodu.
Kisele kiše izazvale su brojne velike ekološke katastrofe u Kanadi, SAD-u i sjeveru zapadna evropa. Voda u 16.000 od 85.000 švedskih jezera postala je kisela, a 5.000 njih je potpuno izgubilo ribu. Od 1976. kreč je dodan u 4.000 jezera kako bi neutralizirao kiselinu i obnovio kemijsku ravnotežu. Istim mjerama pribjegavaju Škotska i Norveška, gdje su iz sličnog razloga riblji fondovi smanjeni za 40%. U istočnim Sjedinjenim Državama godišnji gubitak pastrmke uzrokovan zakiseljavanjem u vodama za sportski ribolov iznosi milijardu dolara. Međutim, obalne zajednice plaćaju cijenu za vapnena jezera. Tako je višak kalcija doveo do smrti 90% tresetne mahovine, kukavičjeg lana i mahovine koje rastu u blizini. Značajan dio kiselih kiša dolazi u Skandinaviju sa zapada, gdje industrija u Engleskoj proizvodi oko 3,7 miliona tona sumpor-dioksida godišnje.
· Zagađenje vodnih tijela po pravilu dovodi do uginuća divljih životinja, prvenstveno ribe. Ali brza rekolonizacija i obnova populacije je moguća, posebno uz ljudsku pomoć. Neki beskičmenjaci prelaze u pogođena područja sa uzvodnih lokacija; drugi lete ovamo za nekoliko sati. Neki su organizmi (kao što su riječne mušice, čije se škrge začepe blatom) osjetljive na poremećaje u ekološkoj ravnoteži, dok druge vrste (uključujući majušice) nisu pod utjecajem prilično visokog nivoa zagađenja. Cjevasti crvi konzumiraju bakterije i larve različite vrste zvona i pijavice (među njima i Helobdella stagnalis) lako podnose eutrofikaciju i nizak nivo kiseonika.
Pitanje 6 Zaštita rijeke
Vodozaštitna zona je teritorija koja se nalazi u blizini voda rijeka, jezera, akumulacija i drugih površinskih vodnih tijela, gdje je uspostavljen poseban režim privredne ili druge vrste djelatnosti. Unutar svojih granica, obalni zaštitni pojas dodjeljuje se strožim zaštitnim režimom, u kojem se uvode dodatna ograničenja upravljanja okolišem. Uspostavljanje vodozaštitnih zona ima za cilj sprečavanje zagađenja, začepljenja, zamuljavanja i iscrpljivanja vodnih tijela, kao i očuvanje staništa životinja i flora rezervoari.
Minimalna širina vodozaštitnih zona za jezera i akumulacije prihvaćena je za vodno područje do 2 kvadratna metra. km - 300 m, od 2 kv. km ili više - 500 m.
Propisi unutar vodozaštitnih zona zabranjuju:
· - izvođenje vazduhoplovnih hemijskih radova;
· - upotreba hemijskih sredstava za suzbijanje štetočina, biljnih bolesti i korova;
· - upotreba otpada stajnjaka za đubrenje zemljišta;
· - postavljanje skladišta za pesticide, mineralna đubriva i goriva i maziva; lokacije za punjenje opreme pesticidima, stočarski kompleksi i farme, skladišta i groblja industrijskog, kućnog i poljoprivrednog otpada, groblja i stočni grobovi, rezervoari za otpadne vode;
· - skladištenje stajnjaka i smeća;
· - punjenje goriva, pranje i popravka automobila i drugih mašina i mehanizama;
· - postavljanje vikendica i okućnica sa širinom vodozaštitne zone manjom od 100 m i strminom padina susjednih teritorija većom od 3 stepena;
· - postavljanje parkinga Vozilo, uključujući i teritorije ljetnikovaca i vrtnih parcela;
· - izvođenje završnih sječa;
Minimalna širina obalnih zaštitnih pojaseva utvrđuje se u zavisnosti od vrste zemljišta i strmine padina područja uz vodno tijelo i kreće se od 15 do 100 m.
Unutar obalni zaštitni pojasevi Osim gore navedenih ograničenja, zabranjeno je sljedeće:
Oranje zemlje;
Primjena gnojiva;
Skladištenje deponija erodiranog tla;
Ispaša i organizovanje letnjih stočnih kampova (osim korišćenja tradicionalnih pojilišta),
Postavljanje sezonskih stacionarnih šatorskih kampova, postavljanje vikendica i okućnica i dodjela parcela za individualnu izgradnju;
Kretanje automobila i traktora, osim vozila posebne namjene
PRESTANAK I PROČIŠĆAVANJE OTPADNIH VODA. RACIONALNO KORIŠĆENJE VODNIH RESURSA
U rijekama i drugim vodnim tijelima dolazi do prirodnog procesa samopročišćavanja vode. Međutim, to se odvija sporo. Dok su industrijski i domaći ispusti bili mali, rijeke su se nosile s njima. U našem industrijskom dobu, zbog naglog porasta otpada, javila se potreba za neutralizacijom, prečišćavanjem otpadnih voda i njihovim odlaganjem.
Uklanjanje otpadnih voda od zagađenja je složen proces.
Ona, kao i svaka druga proizvodnja, ima sirovine - otpadne vode i gotove proizvode - pročišćenu vodu.
Metode prečišćavanja otpadnih voda mogu se podijeliti na mehaničke, fizičko-hemijske i biološke. Kada se koristi zajedno, metoda prečišćavanja i neutralizacije otpadnih voda naziva se kombinovana. Upotreba jedne ili druge metode u svakom konkretnom slučaju određena je prirodom kontaminacije i stepenom štetnosti nečistoća. ;
Suština mehaničke metode je da se mehaničke nečistoće uklanjaju iz otpadne vode taloženjem i filtracijom. Grube čestice, u zavisnosti od njihove veličine, hvataju se rešetkama i sitama različite izvedbe, a površinske zagađivače hvataju uljnim hvataljkama, hvatačima ulja i katrana itd. kućne otpadne vode, a više od 9/10 iz industrijskih otpadnih voda.
Fizikalno-hemijskom metodom tretmana iz otpadnih voda se uklanjaju fino dispergirane i otopljene anorganske nečistoće i uništavaju organske, neoksidirajuće i slabo oksidirajuće tvari.
Pronalazi široku primenu elektroliza. Sastoji se od razgradnje organske materije u otpadnim vodama i ekstrakcije metala, kiselina i ostalog neorganske supstance. Elektrolitičko pročišćavanje otpadnih voda provodi se u posebnim strukturama - elektrolizerima. Efikasan je u preduzećima sa olovom i bakrom, u farbanju i lakiranju i nekim drugim industrijama. Hemijskim čišćenjem postiže se smanjenje sadržaja nerastvorljivih nečistoća na 95%, rastvorljivih nečistoća na 25%.
Fizičko-hemijske metode uključuju flotaciju, ekstrakciju, adsorpciju, ionsku izmjenu, oksidaciju, isparavanje itd.
Flotacija omogućava ubrzanje bistrenja industrijskih otpadnih voda i uklanjanje suspendovanih čvrstih materija i ulja, naftnih derivata, masti i surfaktanata. Suština ovog procesa je zasićenje otpadne vode zrakom na čije se mjehuriće lijepe čestice čvrstih tvari i zajedno s njima isplivaju na površinu.
Ekstrakcija otpadne vode se oslobađaju od organskih supstanci koje su koncentrisane u rastvaračima (ugljentetrahlorid, hloroform, dibutil eter, butil izobutil acetat, benzol, hlorbenzol, nitrobenzol itd.).
Adsorpcija koristi se kada je sadržaj organskih materija u otpadnim vodama nizak. Kao adsorbenti koriste se aktivni ugljen i organski, sintetički sorbenti.
Metode jonske izmjene Pročišćavanje industrijskih otpadnih voda omogućava ekstrakciju i vraćanje vrijednih supstanci: cink, nikl, fenoli, deterdženti, radioaktivna jedinjenja, itd. Za ove namjene koriste se sintetičke ionizmjenjivačke smole. Metodom jonske izmjene, laki ioni vodonika ili ioni alkalnih metala zamjenjuju se jonima obojenih i teških metala. Vrijedan je jer je supstanca koja se uklanja koncentrirana, a ne uništena.
oksidacija - jedna od obećavajućih metoda prečišćavanja otpadnih voda. Ozon, hlor, hlor dioksid, kalijum permanganat i druga oksidaciona sredstva koriste se za oksidaciju rezidualnih organskih supstanci rastvorenih u vodi koje su otporne na biološko uništenje.
At isparavanje otpadna voda se zagrijava do ključanja. Zasićena vodena para uklanja nečistoće iz otpadnih voda. Para se zatim propušta kroz zagrijani apsorber, koji zadržava nečistoće.
Po potrebi se koristi dodatni tretman otpadnih voda koje su podvrgnute mehaničkom i biološkom tretmanu. Stoga se smatra trećim stupnjem pročišćavanja. Najčešći načini tercijalnog tretmana otpadnih voda uključuju filtraciju kroz pješčane filtere i dugotrajno skladištenje otpadnih voda u akumulacijskim bazenima.
Šištak trske treba zaštititi od istrebljenja, jer uz bakterije i alge djeluju kao živi filteri koji upijaju mnoge zagađivače i svojim izlučevinama uništavaju patogene bakterije. Gusti šikari trske na površini od 1 hektara apsorbiraju iz vode i tla i akumuliraju do 5-6 tona raznih soli u svojim tkivima, poboljšavajući zdravlje rijeka i akumulacija.
Zemljište sistema za navodnjavanje dobro pročišćava otpadne vode; Ponovno korištenje pročišćene otpadne vode smanjuje potrebu za čistom vodom smanjenjem količine otpadne vode koja se ispušta u kanalizaciju. Ukupna površina sistema za navodnjavanje u zemlji koji koriste otpadne vode je 230 hiljada hektara. Time je moguće spriječiti zagađenje od 10 km 3 vode po cilju.
U polupustinjskim uslovima otpadne vode se odlažu u filtraciona polja, što se u bezvodnim područjima, gdje je voda za navodnjavanje posebno cijenjena, ne može smatrati racionalnim, jer su prema nizu pokazatelja navodnjavanja otpadne vode pogodne za navodnjavanje zasada drveća različitih kategorija. . Osim toga. koncentracija otpadnih voda u velikim količinama značajno pogoršava stanje područja u blizini polja filtracije. Stoga je preporučljivo uzgajati plantaže drveća umjesto stvaranja polja za filtriranje. U ovom slučaju, kao rezultat transpiracije, dolazi do idealnog pročišćavanja industrijskih otpadnih voda, ovlaživanja vazdušnog bazena i općenito poboljšanja mikroklime i sanitarnog stanja gradova.
Kontaminirana otpadna voda se također pročišćava ultrazvukom. ozon i visokog pritiska. Čišćenje hlorisanjem se dobro pokazalo.
Veliku ulogu treba da ima biološki način prečišćavanja otpadnih voda, zasnovan na korišćenju zakona biohemijskog i fiziološkog samopročišćavanja rijeka i drugih vodnih tijela. Postoji nekoliko tipova uređaja za biološki tretman otpadnih voda: biofilteri, biološki ribnjaci i rezervoari za aeraciju.
IN biofilteri Otpadna voda prolazi kroz sloj grubog materijala obloženog tankim bakterijskim filmom. Zahvaljujući ovom filmu intenzivno se odvijaju procesi biohemijske oksidacije. Oni su aktivni princip u biofilterima.
IN biološkim ribnjacima Svi organizmi koji naseljavaju rezervoar učestvuju u prečišćavanju otpadnih voda.
Avio rezervoari - ogromni rezervoari od armiranog betona. Princip čišćenja ovdje je aktivni mulj od bakterija i mikroskopskih životinja. Sva ova živa bića se ubrzano razvijaju, čemu doprinose organske materije otpadnih voda i višak kiseonika koji protokom dovedenog vazduha ulazi u aeracione rezervoare. Bakterije se spajaju u ljuspice i luče enzime koji mineraliziraju organska jedinjenja. Mulj sa pahuljicama brzo se taloži, odvajajući se od prečišćene vode. Ciliati, flagelati, amebe, rotiferi i druge sitne životinje, proždirući bakterije koje se ne lijepe u ljuspice, podmlađuju bakterijsku masu mulja.
Prije biološkog tretmana otpadna voda se podvrgava mehaničkom tretmanu, a nakon njega, radi uklanjanja patogenih bakterija, podvrgava se kemijskom tretmanu, hloriranju tekućim hlorom ili izbjeljivačem. Za dezinfekciju se koriste i druge fizičke i hemijske tehnike (ultrazvuk, elektroliza, ozonizacija, itd.).
Biološka metoda daje dobri rezultati prilikom čišćenja komunalnih otpadnih voda. Koristi se i za čišćenje otpada iz prerade nafte, industrije celuloze i papira i proizvodnje umjetnih vlakana.
U kompleksu zadataka zaštite voda od zagađenja važno je njihovo sanitarno-higijensko stanje. Voda koja se koristi za piće mora biti bezopasna. Stoga je biološko, hemijsko i bakteriološko stanje izvora vode pod stalnim nadzorom.
Izvori zagađenja vodnih tijela, kao što je već napomenuto, su uglavnom industrijske i dijelom kućne otpadne vode. Količina otpadne vode koja ulazi u vodna tijela se povećava.
kvalitet protoka na brojnim rijekama.
Recikliranje vode je značajna rezerva za uštedu vode i održavanje vodnih tijela čistim. Ali to treba provoditi uz istovremeno poboljšanje proizvodnih procesa koji pomažu u smanjenju štetnog otpada.
Otpadne vode se ispuštaju u rezervoare uzimajući u obzir sanitarno-tehničke uslove za kvalitet vode, regulisane Pravilnikom o zaštiti površinskih voda od zagađivanja otpadnim vodama. U skladu sa ovim Pravilima, maksimalno dozvoljenom koncentracijom (MAC) nečistoća u vodi smatra se ona pri kojoj se njeno štetno dejstvo na ljudski organizam potpuno eliminiše, a miris, ukus i boja vode ne menjaju. Ovi zahtjevi variraju ovisno o vrsti korištenja vode. Maksimalno dozvoljene koncentracije štetne materije za pijaće vode višestruko manje nego za vodna tijela namijenjena kupanju, rekreaciji i industrijskim namjenama.
Posebna pažnja posvećena je izvorima snabdijevanja pitkom vodom. Državni standard koji je na snazi u Republici Bjelorusiji osigurava visok kvalitet pije vodu. Mora biti u potpunosti u skladu sa MPC standardima i ne mora sadržavati patogene organizme, filmove ili mineralna ulja. Voda za piće mora biti prečišćena u vodovodu.
Kontrolu zaštite vodnih resursa od zagađivanja vrši nekoliko vladine agencije. Sprovode državnu međuresornu kontrolu korišćenja i zaštite vodnih resursa od zagađivanja i iscrpljivanja. Registrovana su glavna industrijska, poljoprivredna i komunalna preduzeća koja dnevno ispuštaju desetine miliona kubnih metara otpadnih voda u vodna tijela. Na kontrolisanim lokacijama sistematski se provjerava provođenje mjera zaštite voda, analizira sastav otpadnih voda i izrađuju mjere za poboljšanje rada postojećih postrojenja za prečišćavanje.
Organi sanitarne i epidemiološke službe prate očuvanje čistoće voda koje se koriste kao izvori pijaće vode i rezervoara koji služe kao objekti kulturne i kućne upotrebe.
U sveobuhvatnoj zaštiti vodnih resursa, ušteda čiste vode je od velikog značaja. U te svrhe smanjuju se norme njegove potrošnje za tehnološke procese, uvodi se opskrba recikliranom vodom, suzbija se curenje, hlađenje vodom zamjenjuje se hlađenjem zraka, itd. Velika pažnja se poklanja očuvanju vegetacije, čija je vodozaštitna vrijednost velika.
Voda je jedan od faktora žetve. U uslovima navodnjavane poljoprivrede, potrebno je usmjeriti sva sredstva za njeno očuvanje i održavanje rijeka i akumulacija čistima. Potrebno je težiti povećanju efikasnosti sistema za navodnjavanje i suzbijanju filtracije i drugih gubitaka vlage. Važne rezerve za uštedu vode za navodnjavanje su dalje povećanje prinosa usjeva, smanjenje potrošnje vode po jedinici biljne mase i mehanizacija navodnjavanja.
Za uštedu vode na nenavodnjavanim zemljištima posebno je važna visoka poljoprivredna tehnologija. Akumulaciji vlage doprinose jesenja obrada tla i agrošumarske mjere. Nažalost, ova karakteristika vodnog bilansa nenavodnjavanog zemljišta se često ne uzima u obzir prilikom planiranja korištenja i zaštite vodnih resursa. U međuvremenu, povećanje produktivnosti kišne poljoprivrede povezano je sa povećanjem potrošnje vode i smanjenjem riječnog oticaja površinskog porijekla.
Svake godine se širi područje sistema za navodnjavanje koji koriste otpadne vode (WWW) - specijalizovani melioracioni sistemi za prijem prethodno prečišćenih otpadnih voda u svrhu korišćenja za navodnjavanje i đubrenje poljoprivrednog zemljišta, kao i za naknadni tretman u prirodni uslovi.
Uticaj otpadnih voda na prirodni kompleksi nije dovoljno proučeno. Osnovni cilj istraživanja je utvrditi uticaj ovih oticanja na zemljišni pokrivač, prirodne vode, atmosfera, promjene u kvaliteti poljoprivrednih proizvoda, zdravlje ljudi i životinja.
Većina istraživača smatra da je odlučujući faktor koji eliminira ili slabi negativan utjecaj otpadnih voda na okoliš režim navodnjavanja. Osiguranje maksimalne efikasnosti poljoprivrednih polja za navodnjavanje (AIF) kao mjere očuvanja i rekultivacije voda (raspoloživost mreže za navodnjavanje, drenaže, tampon područja, šumski zasadi i sl.) u velikoj mjeri zavisi od kulture njihovog rada i stepena poboljšanja.
U uslovima ekstremno ograničenih vodnih resursa u aridnoj zoni, korišćenje komunalnih otpadnih voda (SW) iz gradova za proizvodnju stočne hrane na lakim zemljištima WPO omogućava istovremeno rešavanje niza hitnih problema: razvoj snabdevanja prigradskom hranom. stočarstvo, sanitarni, higijenski i ekološki aspekti, racionalno korištenje vode.
Pod određenim uslovima, korišćenje visokih stopa navodnjavanja otpadnih voda praćeno je formiranjem desalinizovane „gomile“ podzemnih voda ispod deponije i može izazvati sekundarno zaslanjivanje zemljišta. Stoga je potreba za izgradnjom drenažnog sistema određena specifičnom hidrogeološkom situacijom (dubina kopnene vode, sastav vodonosnih stijena, uslovi oticanja podzemnih voda i dr.). Drenažna voda se šalje na ponovnu upotrebu u ZPO.
Određene kategorije otpadnih voda, koje karakteriše složenost hemijskog sastava i prisustvo niza toksičnih materija, ne koriste se za navodnjavanje poljoprivrednih kultura. Tako se hemijski kontaminirana otpadna voda iz Volžskog hemijskog postrojenja, nakon prolaska kroz sisteme mehaničkog i biološkog tretmana, šalje na prirodno isparavanje, za šta je bilo potrebno izdvojiti oko 5.000 hektara vrednog poljoprivrednog zemljišta za isparivač. Akumulacija velikih količina hemijski zagađene vode predstavlja ozbiljnu opasnost za životnu sredinu.
Preporučljivo je koristiti takve kategorije otpadnih voda za navodnjavanje zasada drveća. Prisustvo rezidualnih supstanci u ovim vodama koje imaju kumulativna i kancerogena svojstva u ovom slučaju nije bitno, ovi zasadi nisu namijenjeni za ishranu i ishranu.
Najpouzdaniji i najisplativiji način zbrinjavanja mulja je korištenje WWS kao gnojiva za poljoprivredne kulture, pod uslovom da je potrebno isključiti mogućnost kontaminacije tla.
Za održavanje plodnosti tla, obim primjene tradicionalnih vrsta organskih gnojiva je nedovoljan. Njihov deficit je posebno veliki u prigradskim farmama. Prema mišljenju većine stručnjaka, poljoprivredno korištenje otpada jedan je od načina koji će riješiti niz problema: spriječiti zagađenje biosfere; eliminirati opasnost od nestašice svježe vode; povećati proizvodnju i upotrebu organskih đubriva, transformisati postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda i postrojenja za preradu otpada u samoodrživa, profitabilna preduzeća.
Tehnologija za reciklažu mulja pomoću WWS je sljedeća. Mulj se fermentira u digestorima na temperaturi od 50 °C, zatim se suši na muljnim jastučićima.Ovim tehnološkim postupkom smanjuje se sadržaj vode u mulju, pojednostavljuje se njegov transport i praktično uništavaju svi helminti, zbog čega , sa sanitarno-higijenskog stanovišta, mulj ne predstavlja opasnost kada se koristi kao đubrivo.Talog osušen na jastučićima mulja se skladišti u gomilama, ima sadržaj vlage do 50%, tamno ili tamno siv boja,specifičnog mirisa.Posle odgovarajućih analiza na prisustvo soli teških metala može se koristiti kao đubrivo.Po sadržaju azota i fosfora superioran je u odnosu na stajnjak, ali inferioran u odnosu na njega u sadržaju kalijuma.Strana iskustva pokazuju da se 70-80% kanalizacionog mulja koristi za đubrivo, te se dobijaju povećani prinosi.
Prema poljskim ogledima, dodavanjem WWS u tlo u dozi od 40-60 t/ha, povećanje prinosa jare pšenice na izluženom černozemu kreće se od 27,7 do 48,6%. Rezultati trogodišnjih eksperimenata uzgoja kukuruza, krompira, paradajza i sudanske trave pokazuju da je u varijantama sa čistim sedimentima i njihovim mešavinama sa zemljištem biomasa useva 2-3 puta veća nego u kontroli. Rezultati hemijske analize poljoprivrednih kultura uzgajanih na čistom mulju pokazuju da koncentracija soli teških metala u njima ne prelazi maksimalno dozvoljene standarde i kontrolne pokazatelje.
Kako bi se izbjegle negativne posljedice padavina i ograničilo unošenje štetnih jedinjenja u tlo, upotreba WWS-a na istoj njivi dozvoljena je najviše jednom u 5 godina.
Nedovoljan rad u fazi predprojektovanja kao rezultat loše ekološke edukacije stručnjaka često dovodi do negativnih posljedica i imaginarnih ušteda. Evo primjera. Državna farma Krasnodonski ima farmu svinja sa kapacitetom od 108 hiljada grla (najveća u regiji Volgograd). Međutim, zbog činjenice da dizajn nije uzeo u obzir mogućnost poljoprivrednog korištenja otpadnih voda, državna farma nema dovoljno vode i zemljišni resursi za organizovanje navodnjavanja. Trenutno postoje samo dvije linije za navodnjavanje ukupne površine 505 hektara, što je očigledno nedovoljno za iskorištavanje cjelokupne količine otpada. Polja za navodnjavanje rade pod velikim opterećenjem. Pored toga, polja se ne navodnjavaju riječne vode a navodnjavaju se otpadnim gnojem bez razrjeđivanja. To stvara opasnost od kontaminacije tla, biljaka i podzemnih voda.
To je dokazano hemijski sastav otpadne vode iz stočarskih kompleksa omogućavaju njihovo korištenje za podzemno navodnjavanje lucerke nakon prethodnog bistrenja i trostrukog razrjeđivanja. To dovodi do uštede mineralnih đubriva i povećava plodnost tla.
Iskustvo razvoja pijeska u Siriji, Libiji, Alžiru i drugim zemljama pokazuje da se pri uzgoju mnogih voćarskih i poljoprivrednih kultura na pijesku može koristiti voda sa stepenom mineralizacije do 10 g/l. U nekim od ovih zemalja, zbog malog zaliha slatke vode, što je takođe tipično za kaspijski region, donesen je zakon kojim se seljaci obavezuju da mešaju svežu i mineralne vode. To omogućava efikasnije korištenje vodnih resursa. Istovremeno, u Izraelu i Alžiru, navodnjavanje pješčanih površina vrši se prskanjem i isključivo noću, što smanjuje procese isparavanja, povećava produktivnost fotosinteze i općenito poboljšava potrošnju vode biljaka.
Samoprečišćavanje vode se dešava ne samo u poljoprivednim poljima za navodnjavanje i filtracionim poljima, već iu samom koritu. Ovdje se odvijaju biohemijski i fizičko-hemijski procesi, zahvaljujući kojima se vraćaju hemijski i biološki kvaliteti vode. Otpadne tečnosti i otpadne vode koje ulaze u vodena tijela razrjeđuju se vodom. Neki mikrobi se talože na dno i tamo bivaju uništeni. Patogene bakterije umiru pod utjecajem svjetlosti, za njih nepovoljne temperature i baktericidnog djelovanja kisika otopljenog u vodi. Ogroman broj bakterija konzumiraju jednoćelijske protozoe, rakovi i drugi organizmi zooplanktona.
Punoća i stepen zagađenosti bilo koje rijeke u velikoj mjeri zavise od njenih pritoka. Male rijeke su svojevrsne kapilare koje hrane velike vodene arterije, te stoga zahtijevaju posebnu njegu. Primjer stava vlasnika prema malim rijekama je iskustvo regije Bryansk. Kroz njenu teritoriju protiču ili izviru na desetine rijeka. Tokom proteklih decenija one su postale plitke. Kako bi se poboljšalo zdravlje ovih rijeka i dalo im drugi život, razvijen je i provodi se niz mjera. Nije dozvoljeno uništavanje vegetacije duž obala akumulacija, obale rijeka, jaruga i jaruga su obložene i osigurane, pojačana je zaštita akumulacija od zagađenja i izgrađene vodoregulacione brane. Kolektivni članovi Društva za zaštitu prirode - kolhoze i državne farme - aktivno učestvuju u poboljšanju malih rijeka.
Međutim, ovakav odnos prema malim rijekama nije svugdje vidljiv. Priobalne šume i šiblje se često sječu, što stvara uslove za eroziju. Ovo je potpuno neprihvatljivo, jer poplavne šume, kao vodozaštitne i zaštitne tla, spadaju u prvu kategoriju, gdje je sječa, osim u sanitarne svrhe, zabranjena.
EUTROFIKACIJA VODNIH TIJELA - povećanje nivoa primarne proizvodnje vode zbog povećanja koncentracije hranjivih tvari u njima, uglavnom dušika i fosfora. EKOLOŠKA NIŠA - ukupnost svih faktora životne sredine u okviru kojih je moguće postojanje vrste u prirodi. Ovaj koncept se obično koristi kada se proučavaju odnosi ekološki sličnih vrsta koje pripadaju istom trofičkom nivou. EKOLOŠKA PIRAMIDA - grafički prikaz odnosa između različitih trofičkih nivoa. Osnova piramide je prvi nivo - nivo proizvođača. Mogu biti tri tipa: piramida brojeva, piramida biomase i piramida energije.[...]
Eutrofikacija vodnih tijela je prekomjerno obogaćivanje vodenog okoliša hranjivim tvarima.[...]
Eutrofikacija rezervoara je u velikoj mjeri određena unošenjem nutrijenata izvana. U prirodnim uslovima, hranljive materije se prenose iz sliva. Takva eutrofikacija ima karakteristike primarne progresivne sukcesije.[...]
Rezultat je zamućenje vode, odumiranje bentoskih biljaka, smanjenje koncentracije otopljenog kisika i njegov nedostatak za dubokomorske ribe i školjke. Eutrofikacija se može desiti čak iu slatkim vodama koje se sporo kreću. Što više organskih supstanci ulazi u jezero, potrebno je više kiseonika1 da bi se pretvorile u neorganska jedinjenja.[...]
Problem eutrofikacije vodnih tijela postao je široko rasprostranjen. To je u velikoj mjeri posljedica uklanjanja u rezervoar velika količina! hranljivih materija usled ulaska ovih supstanci u komunalne otpadne vode i ispiranja u površinske vode velike količine đubriva koje se primenjuje u poljoprivrednom sektoru. [...]
Dakle, eutrofikacija vodnih tijela može se spriječiti uklanjanjem barem jednog nutrijent. U praksi se to svodi na uklanjanje spojeva fosfora iz otpadnih voda, jer su ugljik u obliku bikarbonata i dušika kao rezultat asimilacije iz zraka određenim vrstama vodene vegetacije gotovo uvijek prisutni u prirodnim vodama. Osim toga, zbog visoke rastvorljivosti većine mineralnih soli koje sadrže dušik, vrlo je teško pronaći učinkovite i ekonomične metode za njihovo uklanjanje. Međutim, u posljednje vrijeme postala je očigledna potreba za striktnom regulacijom sadržaja amonijum soli i nitrata u vodi akumulacija. Kod nas na snazi „Pravila za zaštitu površinskih voda od zagađenja kanalizacijom” (1975) ograničavaju sadržaj amonijumovih jedinjenja u vodi akumulacija za ribarstvo na toksikološkoj osnovi, a sadržaj nitrata u vodi rezervoari za piće i kulturnu upotrebu – sadržaj nitrata. Maksimalna dozvoljena koncentracija amonijumovih jedinjenja je prihvaćena kao 0,5 mg/l, a za nitrate (u smislu azota) - 10 mg/l.
Procjena i kontrola stepena eutrofikacije vodnih tijela zasniva se na proučavanju redoks stanja vodnog sistema. Glavni izvor vodonik peroksida koji ulazi u prirodna vodna tijela (barem za sjeverozapadni region Rusije) je proizvodnja fitoplanktona tokom njegove fotosintetske aktivnosti tokom dana.[...]
Zapravo, termofikacija akumulacija kroz usporavanje razmjene vode pokreće koordinirani sistem procesa čiji je konačni rezultat eutrofikacija rezervoara.[...]
T.Z. može uzrokovati značajnu štetu vodnim tijelima, jer se s povećanjem temperature smanjuje količina kisika otopljenog u vodi, što smanjuje sposobnost samopročišćavanja prirodnih voda. Tako ekosistem zaliva Koporskaja Finskog zaliva pati od T.Z. zbog Lenjingradske nuklearne elektrane. Ovo zagađenje je intenziviralo proces eutrofikacije akumulacije, zelene alge su u velikoj mjeri zamijenjene cijanobakterijama, promijenio se sastav riblje faune (gustoća populacija haringe naglo se smanjila).[...]
Ozbiljnu opasnost predstavlja ispuštanje otpadnih voda kontaminiranih nutrijentima (fosfornim i azotnim jedinjenjima) u vodena tijela, posebno one sa malim protokom (jezera, rezervoari, pa čak i mora). U vodi koja sadrži organske tvari i hranjive tvari dolazi do intenzivnog razmnožavanja mikroskopskih algi - plavo-zelenih. Povremeno je površina vode prekrivena neprekidnim slojem otrovnih zelenih algi i dolazi do eutrofikacije vodenih tijela (cvjetanja). Neke plavo-zelene alge ispuštaju u vodu toksične supstance. Kada modrozelene alge uginu, one potpuno deoksigeniraju vodu rezervoara i zagađuju je produktima raspadanja. Trenutno postoji eutrofikacija mnogih rezervoara: Ženevskog jezera i drugih jezera u Švicarskoj, mnogih dijelova rijeke Amazone, itd.[...]
Ispuštanje neorganskih jedinjenja u slatkovodna tijela pogoršava kvalitet vode (salinizacija vodnih tijela), au nekim slučajevima ima negativan učinak na floru i faunu vodnih tijela i može uzrokovati ozbiljne bolesti. Ulazak soli fosfora i dušika u vodu akumulacija dovodi do brzog razvoja algi, posebno modrozelenih algi (eutrofikacija akumulacija).[...]
Od trenutka kada je korito rezervoara popunjeno, počela je eutrofikacija akumulacije zbog opskrbe više nutrijenata iz tla i vegetacije, što je dovelo do povećanja njegovog trofičkog statusa. Zauzvrat, povećanje trofičnosti odredilo je sukcesiju riblje faune, poznate po sjevernim akumulacijama, uzastopnom zamjenom kompleksa lososa bjelicom, bjelkom smuđom, nakon čega je uslijedio prijelaz na šarana. Ovaj proces je višestruko ubrzan ribolovom (biološki oblik utjecaja), koji je odredio komercijalnu sukcesiju ribe i pretvorio akumulaciju Viljuj u akumulaciju smuđa i žohara.[...]
Sama Pravila su osmišljena tako da osiguravaju čistoću rijeke ili akumulacije samo na mjestima korištenja vode za piće, kulturu, domaćinstvo ili ribarstvo. Ovakav pristup je već doveo do toga da su mnoge rijeke u našoj zemlji zagađene lokalno ili kontinuirano gotovo cijelom dužinom. U stajaćim i niskim akumulacijama procesi samopročišćavanja teku još sporije i često se javljaju vanredne situacije. Takvi su se fenomeni dogodili u jezeru Ladoga - jednom od izvora vodosnabdijevanja Sankt Peterburga, iu mnogim velikim rezervoarima. Svi savremeni objekti za prečišćavanje grade se destruktivnim metodama tretmana, koje se svode na uništavanje zagađivača vode njihovom oksidacijom, redukcijom, hidrolizom, razgradnjom itd., a produkti razgradnje se djelimično uklanjaju iz vode u obliku plinova ili sedimenata. , a djelimično ostaju u njemu u obliku rastvorljivih mineralnih soli. Kao rezultat toga, takozvane netoksične mineralne soli ulaze u prirodne vode u količinama koje odgovaraju maksimalno dozvoljenim koncentracijama, ali višestruko većim od njihovih prirodnih koncentracija u vodenoj sredini. Stoga, ispuštanje otpadnih voda u rijeke i rezervoare, koje su dubinsko pročišćene od organskih spojeva dušika, fosfora, sumpora i drugih elemenata, ipak povećava sadržaj rastvorljivih sulfata, nitrata, fosfata i drugih mineralnih soli u vodi, što uzrokuje eutrofikaciju. vodnih tijela, njihovo „cvjetanje“ » zbog brzog razvoja plavo-zelenih algi; ovi drugi, umirući, apsorbuju mnogo kiseonika i lišavaju vodu njene sposobnosti da se samopročišćava.[...]
Trenutno gotovo da ne postoje prirodni rezervoari sa ribljom faunom koja je donekle nepromijenjena. Tu spadaju uređene rijeke, mreža raznih akumulacija i akumulacija koje služe kao hladnjaci energetskih objekata, antropogena eutrofikacija akumulacija, kao i ekstenzivni ribolov i raznih oblika aktivnosti uzgoja ribe koje značajno mijenjaju prirodne vodene ekosisteme koji su se historijski razvijali tokom dugog vremenskog perioda. Stoga se ciljevi i zadaci ekoloških i morfoloških proučavanja reprodukcije i razvoja riba razlikuju od onih koji su bili na početku razvoja ove perspektivne oblasti istraživanja u oblasti ihtiologije. Glavna teorijska pitanja, usko vezana za rješavanje aktualnih problema u oblasti ribarstva, koji su se ponovo pojavili u uvjetima potpune rekonstrukcije gotovo svih vodnih sustava sa povijesno utvrđenom ribljom faunom u njima, mogu se predstaviti u sljedećem obliku: [...]...]
Prilikom ispuštanja prečišćene otpadne vode u zatvorene i protočne rezervoare, kao i pri ponovnoj upotrebi u tehničkom vodosnabdijevanju, potrebno je ukloniti jedinjenja fosfora i dušika iz otpadnih voda kako bi se spriječila eutrofikacija rezervoara (masovni razvoj algi), kao i intenzivan biološko zagađivanje cjevovoda i opreme. Ovaj problem se prvenstveno odnosi na kućne ili komunalne otpadne vode, u kojima se, nakon biološkog tretmana, jedinjenja fosfora i azota nalaze uglavnom u rastvorenom i lako probavljivom obliku (u obliku ortofosfata, amonijumovih soli, nitrita i nitrata). Izvori ovakvog zagađenja vode u domaćinstvu su ljudski otpadni proizvodi i sintetički deterdženti, koji sadrže polifosfate koji mogu doseći 30-50%.[...]
Čista voda ne dolazi samo iz izvora i riječnih korita. Rezervoari imaju sistem samoprečišćavanja, glavna uloga u kojima se igraju vodene biocenoze. Čitav skup vodenih organizama od bakterija do riba u svojim trofičkim vezama ima specijalizirane koncentrate, filtrate i talože, koji zajedno osiguravaju višestepenu mineralizaciju organske tvari i prijenos mnogih zagađivača u obliku neaktivnih sedimenata dna. Međutim, mogućnosti samočišćenja nisu neograničene. Na određenom nivou zagađenja vode, posebno sa zaletnim ispuštanjem neprečišćene otpadne vode sa toksičnim nečistoćama, može se uništiti gotovo cijela biota akumulacije. A višak hranjivih tvari, posebno dušika i fosfora (ispranih mineralnih gnojiva), često dovodi do eutrofikacije rezervoara, prekomjerne proliferacije jednoćelijskih algi - cvjetanja vode, što postaje izvor sekundarnog zagađenja. Još uvijek je rasprostranjen koncept prema kojem se ispuštanje otpadnih voda u akumulacije smatra jednim od vidova posebnog korištenja voda, a akumulacije se zbog svoje sposobnosti samopročišćavanja kvalificiraju kao prirodni biološki uređaji za prečišćavanje velikog kapaciteta. Ovaj koncept je izrazito antiekološki, njegova implementacija vodi u ekološku slijepu ulicu.[...]
Prisustvo kućnih otpadnih voda bogatih organskom materijom dovelo je do povećane eutrofikacije vodnih tijela i negativno utjecalo na njihovu produktivnost. Također je došlo do naglog povećanja razvoja fitoplanktona („cvjetanja vode“), mnogih drugih hidrobionta i obalnih šikara više vegetacije. Istovremeno je nastao nedostatak kiseonika, povećane su duboke zone sa anaerobnim metabolizmom, akumulacija sumporovodika, amonijaka itd. To je dovelo do uginuća vrijednih vrsta riba i pogoršanja kvaliteta vode za piće, a mnoge akumulacije su izgubile svoj ekonomski značaj.[...]
Smanjenje kvalitete vode kao rezultat antropogenog preopterećenja akumulacije nutrijentima, što uzrokuje pretjerani razvoj fitoplanktona, obično se naziva fenomenom antropogene eutrofikacije akumulacije. Ovo je jedna od tužnih manifestacija ljudskog zagađenja životne sredine. O razmjerima ovog procesa može se suditi po činjenici da se zagađenje intenzivno razvija u tako ogromnim slatkovodnim tijelima kao što je jezero Erie, pa čak i u nekim morima.[...]
Više od 40% obrađenih površina tretirano je pesticidima. Oko 1% ovih supstanci ulazi u vodena tijela iz kišovitog zemljišta, a oko 4% ovih tvari iz navodnjavanih zemljišta. Tokom zračne obrade, do 30% korištenih pesticida se oslobađa u vodena tijela kao rezultat zanošenja. Migrirajući u vodi, prenose se na velike udaljenosti, a njihovo biološko propadanje se odvija sporo zbog njihove stabilnosti. Proces eutrofikacije vodnih tijela dobio je vrlo alarmantne razmjere, kada se povećava razvoj fitoplanktona, posebno plavo-zelenih algi - dolazi do cvjetanja vode. Eutrofikacija u akumulacijama je povezana sa ispiranjem nutrijenata iz poplavljenog tla i propadanjem vegetacije na njihovom dnu. Ali ovaj proces se posebno intenzivirao zbog ispuštanja komunalnih i industrijskih otpadnih voda, uklanjanja mineralnih đubriva i pesticida sa polja i kršenja hidrološki režim rec. Negativnu ulogu ima i činjenica da stočarske farme proizvode i do milion tona stajnjaka godišnje, a samo oko 600 hiljada tona se unese u tlo. Značajne količine organskih đubriva mogu završiti u vodnim tijelima i uzrokovati eutrofikaciju.[...]
Klasičan primjer prirodne sukcesije je “starenje” jezerskih ekosistema – eutrofikacija. Izražava se u zarastanju jezera biljkama od obala do centra. Ovdje se uočava niz faza zarastanja - od početnih - slobodno plutajuće i pridneno potopljene biljke daleko od obale, do dostignutih - srednje visoke emergentne biljke i crna joha u blizini obale. Kao rezultat, jezero se pretvara u tresetište, u ekosistem tipa vrhunca. Eutrofikacija rezervoara je u velikoj mjeri određena unošenjem nutrijenata izvana.[...]
Ubrzana ili takozvana antropogena eutrofikacija povezana je sa unosom u vodena tijela značajne količine hranjivih tvari - dušika, fosfora i drugih elemenata u obliku gnojiva, deterdženata, životinjskog otpada, atmosferskih aerosola itd. savremenim uslovima Eutrofikacija vodnih tijela se dešava u mnogo kraćem vremenskom periodu - nekoliko decenija ili manje. [...]
Iznad smo već spomenuli ulogu poljoprivrednih aktivnosti u akumulaciji fosfora i time revitalizaciji eutrofikacije vodnih tijela, posebno onih bez drenaže. Do sada su se pojavili nesistematizovani podaci o eutrofikaciji zatvorenih pripovršinskih podzemnih bazena vodonosnika atmosferskim i površinskim punjenjem i ispuštanjem u sporom režimu, i to sa vrlo skromnom biotom u svom sastavu. [...]
Poljoprivredna proizvodnja čini najmanje polovinu fiksnog dušika koji ulazi u vodena tijela. Obogaćivanje vode nutrijentima, prvenstveno fiksiranim dušikom, dovodi do prekomjernog rasta algi. Dok umiru, prolaze kroz anaerobnu bakterijsku razgradnju, uzrokujući manjak kisika i, posljedično, smrt riba i drugih vodenih životinja. Eutrofikacija vodnih tijela je, nažalost, česta pojava.[...]
Dakle, jedan od najčešćih antropogenih uticaja na ekosisteme jezera i akumulacija je proces eutrofikacije, koji ubrzava njihovo starenje. Ovaj proces je vođen povećanjem količine hranjivih i organskih tvari (prvenstveno tvari koje sadrže dušik) koje ulaze u vodena tijela ispiranjem đubriva sa poplavljenog tla, poljoprivrednih polja i sa komunalnim otpadnim vodama. Kako cvjetanje vode (sve veće količine plavo-zelenih algi) raste, sadržaj kisika u vodi se smanjuje; To dovodi do smanjenja broja nekih populacija koje su najosjetljivije na nedostatak potrebne količine ugljičnog dioksida, te do pojave toksina. Dakle, posmatranje indikatora koji karakterišu eutrofikaciju vodnih tijela je važan element monitoringa životne sredine (vidi). [...]
Površinski oticaj sa kišovitog i navodnjavanog poljoprivrednog zemljišta sadrži nutrijente koji, ulaskom u vodena tijela, narušavaju prirodnu ravnotežu ekološki sistemi. Dakle, povećanje sadržaja dušika i fosfora potiče rast vodene vegetacije, što dovodi do zarastanja i začepljenja kanala, rijeka i akumulacija, posebno onih sa slabim protokom. Mala količina fosfora unesenog površinskim otjecanjem stvara nepovoljne uvjete za mikrofloru rezervoara, čija smrt doprinosi poremećaju režima kisika. Na kraju, to dovodi do eutrofikacije vodnih tijela. Glavni dio nutrijenata ulazi u vodena tijela u otopljenom obliku sa površinskim i drenažnim otjecanjem, kao iu neotopljenom stanju zajedno sa česticama tla kao rezultatom erozije tla. [...]
Kao rezultat toga nastaju različite negativne posljedice koje uništavaju prirodne ekosisteme, što posebno dovodi do eutrofikacije vodnih tijela (vidi odjeljak 6.4.2.4).[...]
Na osnovu podataka za 68 akumulacija u zapadnim Sjedinjenim Američkim Državama, Muller dolazi do zaključka da su najadekvatniji rezultati: za postojeće rezervoare proračuni su dati u okviru Dillon-Riglerovog modela, dok se Vollenweiderov model dobro pokazao u odnosu na projektovanih rezervoara. Istovremeno, Muller ističe da pitanje primjenjivosti parametara kalibriranih za jezera na akumulacije zahtijeva dodatnu studiju. Američke vladine agencije koje se bave problemom eutrofikacije vodnih tijela najčešće koriste Vollenweiderov model (Rekhau, privatna komunikacija, 1982). Prilikom konstruisanja svih gore navedenih modela, pretpostavljeno je da postoji dobro izmiješan sloj u rezervoaru. Neki od modela ne uzimaju u obzir oslobađanje fosfora iz sedimenta, dok drugi uključuju termin koji opisuje neto efekat sedimentacije suspendovanih čestica na sadržaj fosfora u vodi. Rezultat proračuna su prosječne godišnje vrijednosti koncentracije koje služe, s jedne strane, kao pokazatelj trenutnog trofičkog stanja jezera, as druge, kao osnova za izradu strategije deeutrofikacije.[... .]
U vezi sa upotrebom polifosfata u sastavu SM, valja napomenuti da su ove supstance koje sadrže fosfor bile jedan od važnih faktora eutrofikacije vodnih tijela i intenzivnog razvoja fitoplanktona u njima, posebno plavo-zelenog i nekih druge alge. Ovom problemu, koji je najrelevantniji za zemlje sa toplom klimom i južne regije naše zemlje, posvećuje se velika pažnja. Mnogi radovi su posvećeni problemu zamjene polifosfata u SMS-u drugim supstancama, neki radovi razmatraju pitanje uklanjanja fosfora iz otpadnih voda koje ulaze u rezervoare itd. (Maloney, 1966; Missingham, 1967; Shapiro, 1970; Hamilton, 1974[). ...]
Takve komponente ekološkog utjecaja erozionih procesa kao što su gubitak organske tvari tla, formiranje obnovljenih tla, eutrofikacija vodnih tijela zbog uklanjanja značajne količine hranjivih tvari iz površinskog sloja tla i kiselih padavina međusobno su povezane, ekvivalentni i dešavaju se istovremeno. [...]
Tvari nastale tokom života mikroorganizama, kao i sami mikroorganizmi, mogu uzrokovati pogoršanje kvaliteta vode, posebno u akumulacijama sa sporim protokom. Mogući su i poremećaji u radu hidrauličnih objekata. Najčešće manifestacije vitalne aktivnosti mikroorganizama, koje otežavaju proces samopročišćavanja u rezervoarima, rad vodozahvata i sistema za hlađenje, te uzrokuju promjene u kvaliteti vode, su cvjetanje rezervoara, obraštanje i pojava neugodnih mirisa. i ima ukus u vodi. Formiranje rezervoara povezano je sa smanjenjem brzine protoka vode, zbog čega se hidrohemijski režim velikih akumulacija približava režimu jezera. Kada se tok rijeke reguliše, vrijeme potrebno da voda putuje od izvora do ušća povećava se za 10-15 puta. Tako je u Volgi, prije regulacije toka, voda od Ribinska do Volgograda u visokoj vodi stizala za 30 dana, a u maloj za 50 dana. Nakon formiranja kaskade akumulacija, vrijeme prolaska vode u ovom području se povećava. do 450-500 dana. Usporavanje razmjene vode u riječnom sistemu je praćeno značajne promjene hidrohemijski i hidrobiološki režim. Rezervoari se ponašaju kao džinovski taložnici, pa koncentrišu zagađivače. Priliv organskih i toksičnih jedinjenja i nutrijenata doprinosi nastanku uslova za eutrofikaciju akumulacije, narušavanju procesa samopročišćavanja, bujanju, odnosno masovnom razvoju više vodene vegetacije.[...]
SZO, zajedno sa UNESCO-om, WMO i UNEP-om, organizira mrežu za praćenje kvaliteta vode u cilju identifikacije posebno opasnih zagađivača, prijenosa zagađivača i kontrole eutrofikacije vodnih tijela. Ovaj aspekt je takođe relevantan za ciljeve GEMS-a (4. cilj).[...]
Antropogeni inputi predstavljaju značajan udio u bilansu fosfora. Upotreba đubriva, hemijsko zagađenje biosfere u celini i procesi erozije igraju odlučujuću ulogu u fosfatizaciji biosfere. Rješavanje kontroverznog problema – nedostatka fosfora i eutrofikacije vodnih tijela – zahtijeva razvoj niza mjera usmjerenih kako na maksimiziranje gubitaka fosfora tokom prerade i gnojidbe, tako i na sprječavanje zagađenja okoliša jedinjenjima fosfora.[...]
Ovo poglavlje daje osnovne pojmove i koncepte u inženjerskoj limnologiji. Odjeljci 1.1 i 1.2 direktno se bave nekim od osnovnih limnoloških karakteristika. Odjeljak 1.3 ukratko govori o kontrastima vezanim za klimu u svojstvima unutrašnjih vodnih tijela, a Odjeljak 1.4 uvodi koncept modeliranja per se. Konačno, paragraf 1.5 opisuje moderne ideje o fenomenu eutrofikacije vodnih tijela i razlozima koji izazivaju zabrinutost javnosti zbog ubrzane ili „kulturne“ (tj. antropogene) eutrofikacije jezera i akumulacija.[...]
Kao što je već spomenuto, intenzitet cvjetanja jezera može se usporiti smanjenjem količine hranjivih tvari koje ulaze u njih. Trenutno se velika pažnja poklanja smanjenju opskrbe fosforom, jer se vjeruje da kontrola procesa eutrofikacije vodnih tijela uglavnom ovisi o smanjenju koncentracije ovog nutrijenta. Međutim, jednako važno, mnogo je teže ukloniti spojeve koji sadrže dušik iz otpadnih voda. Neke su države usvojile standarde za nivoe fosfora u tretiranoj otpadnoj vodi. Ovim standardima se utvrđuju maksimalno dozvoljene koncentracije fosfora u prečišćenoj otpadnoj vodi, kao i zahtjevi za uklanjanje određenog dijela fosfora tokom procesa prečišćavanja. Pretpostavlja se da su maksimalno dozvoljene koncentracije fosfora 1-2 mg/l (u većini slučajeva 1,0 mg/l), a efikasnost uklanjanja fosfora tokom procesa prečišćavanja treba da bude 80-95% prema regulatornim zahtevima[...]
Nepravilnim korištenjem fosfornih gnojiva, vodenom i vjetrom erozije tla, velike količine fosfora se uklanjaju iz tla. S jedne strane, to dovodi do prekomjerne potrošnje fosfornih gnojiva i iscrpljivanja rezervi ruda koje sadrže fosfor (fosforiti, apatiti, itd.). S druge strane, ulazak velikih količina biogenih elemenata kao što su fosfor, dušik, sumpor itd. iz tla u vodena tijela uzrokuje brzi razvoj plavo-zelenih algi i drugih vodenih biljaka („cvjetanje“ vode) i eutrofikacija vodnih tijela. Ali većina fosfora se prenosi u more.[...]
Poznavanje zakona kruženja azota i drugih bioloških supstanci u tlu omogućava nam da razvijemo osnovnu strategiju za povećanje plodnosti zemljišta i razvoj poljoprivrede bez deficita. Vrijeme i količina primjene gnojiva zahtijevaju fino balansiranje. Važno je da gnojiva apsorbiraju biljke i da ne štete okolišu i ljudskom zdravlju. Uostalom, višak nutrijenata zagađuje okoliš, slatke vode, dovodi do eutrofikacije vodenih tijela i čak ugrožava ozonski omotač stratosfere.[...]
Jedan od najranijih pokušaja kontrole fosfora u otpadnim vodama bio je pronalaženje zamjene za komponente fosfora u deterdžentima. U to vrijeme se ovaj pristup smatrao sasvim prikladnim, jer su deterdženti bili glavni izvor fosfora sadržanog u kućnim otpadnim vodama. Nažalost, odgovarajuća zamjena nije pronađena. Kaustični aditivi nisu imali jednaka svojstva čišćenja, imali su iritirajući učinak na kožu, a neke od njihovih varijanti izazivale su oštećenje očiju i sluzokože prilikom udisanja ili gutanja. Natrijum nitrilotriacetat (SNA), koji se smatra najboljom zamjenom za fosfate, predstavljao je prijetnju ljudskom zdravlju. Glavni hirurg SAD su predložile da domaćini nastave koristiti fosfatne deterdžente neko vrijeme zbog njihove sigurnosti. Još jedna stvar koja je proizašla iz debate o fosfatnim deterdžentima je da eutrofikacija nije nacionalni problem. Utvrđeno je da se otpadne vode iz kanalizacionih sistema koji opslužuju približno 55% stanovništva ispuštaju u okean ili u velike rijeke koje se ulivaju u okean. Još 30% stanovništva živi u ruralnim područjima bez kanalizacione mreže. Stoga se otpadne vode iz kanalizacionih sistema koji opslužuju samo 15% stanovništva SAD-a ispuštaju u jezera koja mogu biti ugrožena eutrofikacijom. Takva vodena tijela uključuju Velika jezera, rijeku. Potomac i njegovo ušće, zaljev San Francisco i rijeke koje se u njega ulivaju, jezero. Tahoe i mnoga druga velika i mala jezera i akumulacije. Smatra se da fosfati ne predstavljaju značajnu prijetnju rijekama. Ovo gledište potkrepljuju i prikupljeni podaci, prema kojima čak i tako visoke koncentracije fosfora od 2-3 mg/l u pokretnim vodama ne dovode do njihove ozbiljne degradacije.
Eutrofikacija je povećanje biološke produktivnosti vodnih tijela kao rezultat akumulacije nutrijenata u vodi pod utjecajem antropogenih i prirodnih faktora.
Eutrofikacija je prirodni proces u evoluciji rezervoara. Od trenutka „rađanja“, akumulacija u prirodnim uslovima prolazi kroz nekoliko faza u svom razvoju: u ranim fazama od ultraoligotrofne do oligotrofne, zatim postaje mezotrofna i na kraju rezervoar prelazi u eutrofnu i hipereutrofnu – „starenje“ i odumiranje akumulacija nastaje formiranjem močvare. Ako u prirodnim uslovima eutrofikacija jezera traje 1000 godina ili više, onda se to kao rezultat antropogenog uticaja može dogoditi stotinu ili čak hiljadu puta brže.
Antropogena eutrofikacija povezana je sa unosom značajnih količina nutrijenata u vodena tijela, prvenstveno dušika i fosfora. Ako je omjer ukupnog sadržaja dušika i ukupnog sadržaja fosfora manji od 10, tada je primarna proizvodnja fitoplanktona ograničena dušikom, pri čemu je N: P > 17 - fosforom, pri čemu je N: P = 10-17 - dušikom. i fosfor istovremeno. Za vodna tijela umjerene zone, fosfor igra odlučujuću ulogu. Trenutno su kritične koncentracije dušika i fosfora (uključujući ukupni fosfor, ortofosfate, ukupni dušik i otopljeni neorganski dušik amonijum, nitrite i nitrate) tokom intenzivnog miješanja voda, koje stvaraju potencijalne uslove za cvjetanje algi, sljedeće: za 0.01 mg /dm 3, za azot 0,3 mg/dm 3.
Biogene komponente ulaze u prirodne ekosisteme i vodom i zrakom. Glavni zagađivači vodnih tijela nutrijentima su dušična i fosforna gnojiva, stočni otpad i pesticidi koji sadrže fosfor. Eutrofikacija može biti uzrokovana izgradnjom akumulacija bez odgovarajućeg čišćenja korita, izgradnjom brana, formiranjem stajaćih zona, termičkim zagađenjem voda, ispuštanjem otpadnih voda, posebno komunalnih otpadnih voda koje sadrže deterdžente, uključujući i one koji su prošli biološki tretman ,
Glavni kriteriji za karakterizaciju eutrofikacije vodnih tijela su:
· smanjenje koncentracije rastvorenog kiseonika u vodenom stubu;
· povećanje sadržaja suspendovanih čestica, posebno organskog porekla;
· povećanje koncentracije fosfora u donjem sedimentu;
· smanjena penetracija svjetlosti (povećana zamućenost vode);
· povećanje koncentracije gasova nastalih tokom razgradnje organskih ostataka sa nedostatkom kiseonika - amonijaka, metana, vodonik sulfida;
· indikator kiselosti vode pri 100% zasićenosti kiseonikom (pH 100%);
· konzistentna promjena populacija algi sa dominacijom plavo-zelenih i zelenih algi;
· značajno povećanje biomase fitoplanktona;
· detekcija algitoksina.
Koncentracija hlorofila a, koji je glavni fotosintetski pigment, obično se koristi kao direktan pokazatelj trofičkog stanja rezervoara. Vrijednost njegove koncentracije u uzorku vode reprezentativan je pokazatelj biomase algi, tačna mjera eutrofikacije vodnih tijela. Stoga se određivanje hlorofila “a” redovno koristi prilikom mjerenja “odgovora” vodnih tijela na opterećenje nutrijentima u svrhu njihove obnove.
Zbog masovne proliferacije plavo-zelenih algi, koja uzrokuje „cvjetanje“ vode, pogoršavaju se životni uvjeti vodenih organizama i kvaliteta vode, posebno njena organoleptička svojstva. Plavo-zelene alge, kao rezultat svoje vitalne aktivnosti, proizvode, pod određenim uslovima, jake toksine koji predstavljaju opasnost za žive organizme i ljude. Nemaju ni boju ni miris i ne uništavaju se kuhanjem. Algitoksini nemaju premca po svojoj toksičnosti. Mogu izazvati cirozu jetre, dermatitis kod ljudi, trovanje i smrt životinja.
100 RUR bonus za prvu narudžbu
Odaberite vrstu rada Diplomski rad Nastavni rad Sažetak Magistarski rad Izvještaj o praksi Članak Izvještaj Pregled Test Monografija Rješavanje problema Poslovni plan Odgovori na pitanja Kreativni rad Esej Crtanje Eseji Prevod Prezentacije Tipkanje Ostalo Povećanje jedinstvenosti teksta Magistarska teza Laboratorijski rad On-line pomoć
Saznajte cijenu
Zbog značajnog obima kontaminirane otpadne vode, kvalitet vode u regijama ne ispunjava regulatorne zahtjeve. Ukupna zapremina otpadnih voda ispuštenih na površinu vodna tijela za Rusiju u cjelini, iznosi više od 60 km3, uključujući 22,4 km3 koji su neobrađeni i jako zagađeni. Kvalitet površinskih voda u većini vodnih tijela Ruske Federacije, uprkos stalnom padu proizvodnje i smanjenju obima ispuštanja zagađivača, još uvijek ne ispunjava regulatorne zahtjeve. Najveće rijeke Rusija, koja igra vodeću ulogu u vodosnabdijevanju stanovništva, industrije i poljoprivrede - Volga, Don, Kuban, Ob, Jenisej, Lena, Pečora - ocjenjuju se kao "zagađene", a njihove pritoke kao "jako zagađene".
Neodržive poljoprivredne prakse i povećanje obima kućnih i industrijskih otpadnih voda dovode do značajnog povećanja količine nutrijenata i organskih materija koje ulaze u vodena tijela. To dovodi do povećanja trofičkog statusa vodnih tijela, smanjenja njihove biološke raznolikosti i pogoršanja kvaliteta vode. Dodatni razlog za eutrofikaciju je ulazak nutrijenata u slivove kroz atmosferski transport. Proces eutrofikacije, koji je započeo u zapadnoj Evropi 1950-1960, došao je do nas sa zakašnjenjem od 10-15 godina, a 1970-1980-ih zahvatio je gotovo sve vodene površine evropskog dijela Rusije.
Tokom procesa eutrofikacije dolazi do fundamentalnih promjena u trofičkoj strukturi ekosistema, u rasponu od bakterio-, fito- i zooplanktona do riba. Za obogaćivanje biogenim i Organske materije vodeni ekosistemi odgovaraju, prije svega, intenzivnim razvojem algi i cijanobakterija, koje pretvaraju višak nutrijenata u biomasu. Njihovo brzo razmnožavanje uzrokuje "cvjetanje" vode. Glavni uzročnici „cvjetanja“ u većini slučajeva su cijanobakterije (aphanizomenon, microcystis, anobaena, oscillatoria). Prekomjerni rast cijanobakterija i algi ima duboke negativne posljedice po slatkovodne ekosisteme. Cijanobakterije oslobađaju u vodu metabolite koji su toksični za beskičmenjake, ribe, toplokrvne životinje i ljude. Cvjetanje vode dovodi do nedostatka kisika i zamuljavanja vodenih tijela. Stvaraju se povoljni uslovi za razvoj patogene mikroflore i patogena, uključujući i Vibrio cholerae. U strukturi populacija zooplanktona i riba, veliki i dugovječni oblici zamjenjuju se malim i ranozrelim oblicima. Vrijedne komercijalne ribe s dugim životnim ciklusom zamjenjuju se ribama „smeće“ s visokim nivoom reprodukcije i visokim rastom proizvodnje. Promjena ribljeg dijela zajednice odvija se, po pravilu, sljedećim redoslijedom: losos → bjelica → čaglja → smuđ → ciprinidi. Duboke promjene se također dešavaju u biljnim komponentama ekosistema. Ukupna proizvodnja i biomasa se povećavaju, trofička struktura postaje jednostavnija, a raznolikost vrsta se smanjuje.
Posebna opasnost od ovih procesa je da su oni naizgled nepovratni.
Danas se pojavio proces koji je suprotan eutrofikaciji vodnih tijela – njihova ponovna oligotrofizacija. U ruskim rezervoarima to je povezano sa padom industrijske proizvodnje 1990-ih i smanjenjem upotrebe đubriva u poljoprivredi. Prije svega, ovaj proces je uočen na malim rijekama u evropskom dijelu Rusije. Međutim, tokom procesa reoligotrofizacije, struktura riblje populacije se ne vraća u prvobitno stanje.
Toksikacija vodnih tijela. Posebnu opasnost predstavlja ulazak toksičnih tvari u vodene ekosisteme. IN poslednjih godina Povećano je zagađenje vodnih tijela teškim metalima, fenolima, naftnim derivatima i drugim otrovima. Hemijski indikatori ne mogu dati potpunu sliku toksičnosti okoliša, ne uzimaju u obzir sinergističke, kumulativne ili antagonističke učinke istovremenog prisustva mnogih zagađivača i stoga ne mogu poslužiti kao pouzdana osnova za predviđanje ekoloških posljedica zagađenja. Hemijska analiza daje ideju o sadržaju tvari u vodi ili u organizmima samo u vrijeme uzorkovanja, ali malo govori o utjecaju zagađivača na vodene organizme. Istovremeno, poznato je da stanje vodenih organizama i integralna biološka procjena „zdravlja“ ekosistema mogu poslužiti kao opći pokazatelj ekološkog stanja akumulacije.
Problem toksičnosti postaje aktuelan čak i kada koncentracija otrovnih tvari u vodi ne prelazi utvrđene maksimalno dopuštene koncentracije, budući da velika većina hidrobionta ima izražene akumulativne sposobnosti. Zbog toga i sami postaju toksični. Koeficijenti akumulacije mnogih hidrobionata su izuzetno visoki.
Štetne posljedice toksikacije vodnih tijela manifestiraju se na nivou organizama, stanovništva i biocenotika. Na nivou organizma, mnogi su narušeni fiziološke funkcije, mijenja se ponašanje pojedinaca, smanjuje se njihov rast, smanjuje se otpornost na različite stresne uvjete spoljašnje okruženje, dolazi do oštećenja u genetskom aparatu, a originalni genski fond se transformiše. Na nivou stanovništva, pod uticajem zagađenja, dolazi do promjena u brojnosti i biomasi, mortalitetu i natalitetu, veličini, starosnoj i polnoj strukturi. Na biocenotičkom nivou dolazi do promjene raznolikosti vrsta, promjene dominantnih vrsta, promjene sastava vrsta i promjene intenziteta metabolizma biocenoze.
Svaki toksikant ima specifičan mehanizam djelovanja. Na primjer, teški metali i njihovi spojevi, uz direktan toksični učinak na tijelo, mogu uzrokovati mutagene, gonadotoksične, embriotoksične i druge efekte. Teški metali imaju izraženu sposobnost oštećenja enzimskih sistema organizama. Dakle, živa, srebro i bakar blokiraju mnoge enzimske reakcije. Cink već u koncentraciji od 0,065 mg/l inhibira fosforilirajuće disanje. Soli teških metala mogu se akumulirati u vodi i sedimentima dna, dok dugo zadržavaju aktivan oblik. Teški metali se izuzetno sporo izlučuju iz organizma, što je preduslov za takozvani nutritivni efekat – povećanje koncentracije u organizmima naknadnih trofičkih nivoa. Na primjer, najveće koncentracije žive u slatkovodnim ekosistemima nalaze se u ribama.
Toksikacija slatkovodnih ekosistema takođe je povezana sa ulaskom pesticida u njih. Perzistentni pesticidi, koji su se intenzivno koristili u SSSR-u 50-60-ih godina, čvrsto su ušli u ciklus supstanci. Kako se ispiru iz tla i akumuliraju u vodnim tijelima, imaju sve štetniji učinak na vodene ekosisteme. Ovaj utjecaj je često skriven i neočekivano se manifestira u obliku masovne smrtnosti riba i vodenih beskičmenjaka. U trofičkim lancima, koncentracije pesticida se u prosjeku povećavaju 10 puta sa svakim prijelazom iz više nizak nivo na viši. Što je trofički lanac duži, to je veća koncentracija u posljednjoj karici. U vodi i mulju postoji biološka koncentracija pesticida do miligrama i desetina miligrama po 1 kg robove težine. Stoga čak i najniže koncentracije postojanih pesticida u vodi i donjem sedimentu predstavljaju prijetnju višim trofičkim vezama.
Essential Negativne posljedice za slatkovodne ekosisteme, postoji kontaminacija vodnih tijela i vodotoka drugim toksičnim tvarima, na primjer antisepticima, kao što su jedinjenja arsena, soli fluorovodonične kiseline itd.
Mješovito zagađenje otrovnim i organskim tvarima. Ovisno o tome koje komponente – organske ili toksične – prevladavaju, u ekosustavu se mogu dogoditi procesi ugnjetavanja ili potpune smrti životinja u pozadini eutrofikacije, čak i pri visokim koncentracijama kisika. U takvim uvjetima, povećanje biomase ili povećanje broja životinja uočava se samo do klase „prljavih“ voda. U klasi „prljavih“ voda značajno se smanjuje broj i biomasa životinja, a samim tim i sposobnost samopročišćavanja rezervoara.
Zakiseljavanje vodnih tijela. Posljednjih godina, problem toksikacije vodnih tijela uvelike je zakompliciran zakiseljavanjem jezerske vode kao rezultatom kiselih padavina, čiji je mehanizam nastanka povezan s ispiranjem iz atmosfere dušikovih i sumpornih oksida koji nastaju prilikom sagorijevanja. fosilnih goriva i drugih vrsta ljudskih ekonomskih aktivnosti. Zakiseljavanje jezerske vode je praćeno povećanjem koncentracije toksičnih metala, kao što su aluminij, mangan, kadmij, olovo, živa, zbog njihovog ispuštanja iz tla i donjih sedimenata. U jezerskim vodama sa povećanom bikarbonatnom alkalnošću stvaraju se dodatne količine slobodne ugljične kiseline, koja toksično djeluje na hidrobionte. U Rusiji je problem zakiseljavanja jezerskih voda kao rezultat prekograničnog transporta vazdušnim tokovima i kiselim padavinama, prvenstveno oksidima sumpora, najjasnije identifikovan u Kareliji i na poluostrvu Kola. U Karelskom i Kolskom jezeru, smještenim na kristalnim stijenama, voda je najmanje mineralizirana i sadrži minimalne količine baza, pa se ovdje proces antropogenog zakiseljavanja vode odvija vrlo brzo. Od riba koje naseljavaju vode Karelije i poluostrva Kola, najosjetljiviji na zakiseljavanje vode bili su plemeniti losos, ćumur, bjelica i lipljen.
Kada se jezerska voda zakiseli, ukupna biomasa hidrobionta i količina primarne produkcije akumulacije naglo se smanjuju, a raznolikost vrsta biocenoza se smanjuje. Prije svega, nestaju mnoge vrste koje su važni elementi opskrbe hranom vrijedne komercijalne ribe. Nivo pH od 5,0 i ispod može biti štetan za sve vodene organizme.
Kisele kiše također utiču na reprodukciju riba. Situacija je posebno teška u proljeće, kada u otopljenu vodu ulazi mnogo sulfata. Uočen je takozvani “pH šok”. U tom periodu se pojavljuju larve sige i losos riba mrijeste se lipljan, štuka i smuđ. Zakiseljavanje ima posebno negativan učinak na mlade ribe. Oštar pad pH vode, u kombinaciji s visokim koncentracijama metala, štetno djeluje na ribu i cijelu zajednicu u cjelini. U nekim jezerima, kao rezultat zakiseljavanja, prestaje reprodukcija ribljih populacija i one izumiru. Mnoga jezera u Rusiji su već praktično izgubila svoju riblju populaciju.
Jedan od glavnih razloga uginuća riba u kiselim vodama je kršenje aktivnog transporta Na i Ca iona kroz škržni epitel. Međutim, u nizu slučajeva uginuće ribe počinje mnogo prije nego što pH padne na smrtonosne vrijednosti i uzrokovano je neizravnim razlozima, na primjer, trovanjem aluminijem, koje je izazvano povećanjem kiselosti vode. Aluminij prvenstveno utječe na škrge i riba počinje iskusiti akutno gladovanje kisikom. Jedan „kiselinski šok“ može dovesti do naglog povećanja koncentracije aluminijuma do smrtonosnih nivoa u roku od nekoliko dana. Zbog toga može doći do masovnog uginuća ribe u vodnom tijelu u kojem prosječne pH vrijednosti ne izazivaju ozbiljnu zabrinutost.
Termifikacija rezervoara. U nekim vodnim tijelima, dodatni preduvjet za eutrofikaciju je promjena njihovog prirodnog karaktera temperaturni režim, uzrokovane protokom zagrijane vode iz preduzeća i, prije svega, iz termalnih i nuklearne elektrane. Povećanje temperature vode doprinosi povećanju intenziteta metabolizma biocenoza, posebno primarne produkcije, što je značajan faktor u eutrofikaciji slatkovodnih ekosistema.
Termifikacija akumulacija i vodotoka podrazumijeva promjene u njihovoj flori i fauni, često izazivajući duboke pomake u strukturi i funkcijama izvornih ekosistema u nepoželjnim smjerovima. Povećanje temperature na 35°C pogoduje razvoju toksičnih cijanobakterija, koje su najotpornije na zagrijavanje, dok istovremeno inhibiraju drugi fitoplankton.
Rasipanje vanzemaljskih organizama. Poslednjih decenija, stopa invazije stranih organizama (biološke invazije) u vodene ekosisteme naglo je porasla. Glavni razlozi za to su intenziviranje plovidbe i neregulisano ispuštanje balastnih voda brodovima. Unošenje stranih vrsta negativno utječe na biološku raznolikost, strukturu i funkcioniranje vodenih ekosistema, a patogeni organizmi i toksične vrste algi predstavljaju direktnu prijetnju ljudskom zdravlju.
Relevantnost ovog problema u Rusiji je zbog postojanja brojnih hidrauličnih objekata, široke mreže vodnih komunikacija i velikih unutrašnjih rezervoara. Sve to doprinosi slobodnijoj razmjeni faune i flore između različitih, ranije izoliranih vodnih sistema.
Namjerno uvođenje stranih vrsta u ekosisteme također predstavlja veliki ekološki i ekonomski rizik, jer uvođenje nove vrste uvijek vodi do radikalnog restrukturiranja. lancima ishrane.
Prodor nekih organizama u nove vodne sisteme često nanosi veliku štetu ribarstvu, gradskom vodosnabdijevanju, hidrauličkim konstrukcijama, vodnom saobraćaju itd.
Na primjer, zahvaljujući kanalima, mekušac zebraste školjke se široko proširio. Ovaj mekušac brzo dostiže veliku brojnost u slatkovodnim tokovima i rezervoarima koje ponovo naseljava, što remeti normalan rad različitih hidrauličnih konstrukcija, prodire u nebrojenim količinama u vodovodne cijevi, začepljuje ih, a uginućem uzrokuje kvarenje vode za piće. Premještanje autohtonih vodenih vrsta ovim mekušacima može uzrokovati ozbiljne promjene na nivou ekosistema.
Upečatljiv primjer negativnog utjecaja na slatkovodne ekosustave je široko rasprostranjenost amurskog čamca (percottus glenii) u mnogim malim akumulacijama europskog dijela Rusije, što je praktički istisnulo sve druge vrste riba iz njih.
Još jedan primjer takve invazije je pojava čamca (osmerus eperlanus) u Syamozeru i izbijanje njegove populacije 1970-1980-ih, uz početak procesa eutrofikacije, što je dovelo do restrukturiranja strukture riblje populacije i lanci ishrane jezera. Smelt je aktivan planktivor u prvim godinama svog života i jednako aktivan grabežljivac u odrasloj dobi. Stoga je, s jedne strane, njuška postala moćan konkurent u ishrani ostalih planktoždera (venda, bjelica i ukljeva), a s druge strane, konkurent je i grabežljivcima, posebno smuđu i krupnom smuđu. Ranije, 1950-ih, Syamozero se smatralo jezerom smuđ-smuđ, a 1990-ih je pretvoreno u jezero smuđa. Smrd se brzo proširio jezerom, ovladavši svim mogućim biotopima, i zauzeo prehrambenu nišu glavnog planktivora – ribice.
